内容正文:
专题一. 力的基本知识、静力学公式(教案)-《土木工程-力学基础》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.掌握力学的基本概念,包括力的概念、牛顿三大定律、摩擦力、重力等。
2.理解和运用牛顿三大定律、阿基米德原理、动量守恒定律等力学定律和原理。
3.了解力学系统的平衡条件,包括物体处于静止和匀速直线运动状态的平衡条件,以及物体在斜面上的运动情况。
4.能够计算力的大小和方向,分析物体受力情况,解决与力学相关的实际问题。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
重点一 力的概念
这是因为人对车、沙发施加了力,使车的运动状态发生了变化,使沙发产生了变形。同时人也感到车对人、沙发对人有反作用力。又例如:自空中落下的物体受到地球引力的作用,运动速度会逐渐加快;桥梁受到车辆的作用而产生弯曲变形等。
重点二 力的三要素
由实践可知,力对物体的作用效果取决于三个要素:力的大小、力的方向、力的作用点。
力的大小是指物体间相互作用的强弱程度,力大则力对物体的作用效果也大,力小则作用效果也小。力的大小可以用测力器测定。在国际单位制中,力的常用单位是 N(牛)和 kN(千牛)。
重点三 二力平衡公理
书只受到两个力的作用,一个是书的重力 ,另一个是手指对书的注意:只有当力作向上作用力 F。图 1-4b 中,书发生转动,其作用就是始终使重力 刚的用在一个不考虑变形作用线与手指对书的向上作用力F的作用线重合,以保持书静止。的物体(力学上称为刚体)上时,二力平衡公作用在同一个物体上的两个力,使该物体处于平衡状态的条件是理才成立。这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。这就是二力平衡公理。这个公理说明了一个物体在两个力作用下处于平衡状态时应满足的条件(图 1-5)。
[真题练讲]
1.(2022年山东省统一考试)一个质量为10千克的箱子沿着水平地面上的斜面开始滑动,斜面的角度为30度,摩擦系数为0.2。箱子开始滑动时,斜面对箱子的摩擦力是多少?
a) 17.36牛顿
b) 21.36牛顿
c) 25.36牛顿
d) 29.36牛顿
解析:斜面对箱子的摩擦力等于箱子所受重力的正弦乘以倾角,即10千克乘以9.8米每平方秒乘以正弦30度,再乘以0.2。
2.(2018年湖南省统一考试)一个质量为18千克的物体受到一个向上的力,使其与地面接触的摩擦力为120牛顿。如果这个物体的重力为150牛顿,那么向上的力是多少?
a) 30牛顿
b) 60牛顿
c) 90牛顿
d) 120牛顿
解析:向上的力等于重力减去摩擦力,即150牛顿减去120牛顿。
3.(2018年河北省统一考试) 一个重量为350牛顿的箱子静止在倾斜角度为60度的平面上,摩擦系数为0.25。箱子受到的平行于地面的力是多少?
a) 175牛顿
b) 225牛顿
c) 262.5牛顿
d) 300牛顿
解析:平行于地面的力等于箱子所受重力的正弦乘以倾角,即350牛顿乘以正弦60度,再乘以0.25。
4.(2022年山东省统一考试) 一个质量为15千克的物体放置在水平地面上,受到一个水平拉力为25牛顿,同时受到一个向上的力,使其与地面接触的摩擦力为20牛顿。这个向上的力是多少?
a) 10千克
b) 15千克
c) 20千克
d) 25千克
解析:向上的力等于重力减去摩擦力再加上水平拉力,即15千克乘以9.8米每平方秒减去20牛顿再加上25牛顿。
5.(2021年山东省统一考试)一个质量为18千克的物体放置在水平地面上,受到一个水平拉力为30牛顿,同时受到一个向上的力,使其与地面接触的摩擦力为25牛顿。这个向上的力是多少?
a) 25千克
b) 30千克
c) 35千克
d) 40千克
解析:向上的力等于重力减去摩擦力再加上水平拉力,即18千克乘以9.8米每平方秒减去25牛顿再加上30牛顿。
[限时练讲]
1. 一个质量为50千克的物体静止在水平地面上,受到一个向上的力,使其与地面接触的摩擦力为80牛顿。这个向上的力的大小是多少?
a) 30千克
b) 50牛顿
c) 130牛顿
d) 180牛顿
解析:向上的力等于重力减去摩擦力,即50千克乘以9.8米每平方秒减去80牛顿。
2. 一个斜面的倾角为30度,上面放置一个质量为15千克的物体,斜面对物体的摩擦系数为0.4。物体开始滑动时,斜面对物体的摩擦力是多少?
a) 39牛顿
b) 44.1牛顿
c) 49.5牛顿
d) 54.6牛顿
解析:斜面对物体的摩擦力等于物体所受重力的正弦乘以倾角,即15千克乘以9.8米每平方秒乘以正弦30度,再乘以0.4。
3. 一个质量为8千克的箱子放在水平地面上,受到一个水平拉力为20牛顿,同时受到一个向下的力,使其与地面接触的摩擦力为15牛顿